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详细解读2021-2025年全球碳纤维市场规模发展趋势
时间:2022年04月28日 来源:碳纤维及其复合材料技术  作者:林刚  浏览次数:

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根据原材料碳纤维市场分为三大板块,即聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维。由于高碳产率和优越的性能,PAN基碳纤维占据了碳纤维市场的主导地位。然而,由于较低纯度和较低成本的碳纤维可以满足汽车行业等较新的应用,对沥青等前驱体的需求预计将增加。

2021-2025年全球PAN基碳纤维市场规模

自从聚丙烯腈(PAN)基碳纤维问世以来,PAN一直是碳纤维最主要的前体材料。目前,全球约90%以上的碳纤维生产是基于PAN原丝。基于PAN前驱体的碳纤维广泛应用于包括航空航天、体育用品、汽车和工业应用以及新兴产业等领域的应用。

由于PAN优越的稳定性和强度以及较高的碳收率而成为碳纤维最主要的前驱体材料。许多从事碳纤维行业的公司都是后向整合的;因此,他们生产自己的碳纤维前驱体材料。PAN前驱体的确切成分因公司而异,其技术为专有技术;然而,PAN前驱体后续步骤相同,包括氧化、预碳化、碳化、表面处理、洗涤、干燥和卷绕。

图1显示了以2019年作为基线到2025年全球PAN基碳纤维市场规模,2020年全球PAN基碳纤维产量约9.4万吨、市场规模39.4亿美元,而到2025年预计将达到12.5万吨、49.7亿美元,2020-2025年两者年复合增长率分别为5.9%、4.7%。

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图1 2019-2025年PAN基碳纤维市场规模

2021-2025年全球沥青基碳纤维市场规模

沥青前驱体由从石油沥青、煤焦油或聚氯乙烯中提取的多环芳烃制成。其碳纤维转化率约为80%,与PAN基碳纤维相比,沥青基碳纤维具有更高的模量,以及更高的热导率和导电率。

由于碳纤维的应用范围不断扩大,对廉价碳纤维的需求促使制造商从PAN转向其他材料。在航空航天和国防应用中,PAN前驱体仍将占据主导地位;然而,汽车和工业领域的新应用领域需要更便宜、更低等级的碳纤维材料。预计这将推动沥青前驱体的需求。

随着工艺技术的进步,沥青前驱体的碳含量可达85%,与PAN前驱体相比,沥青前驱体易于稳定。总体而言,较新的应用和对更廉价碳纤维的需求增加预计将在未来几年推动沥青基碳纤维的需求。

图2显示了以2019年作为基线到2025年全球沥青基碳纤维市场规模,2020年全球PAN基碳纤维产量约9700吨、市场规模3.98亿美元,而到2025年预计将达到1.34万吨、5.23亿美元,2020-2025年两者年复合增长率分别为6.8%、5.6%。点此在新窗口浏览图片


图2 2019-2025年沥青基碳纤维市场规模
2021-2025年全球粘胶基碳纤维市场规模

粘胶(又称人造丝)原丝是制造碳纤维最古老的前驱体材料之一。这些纤维早期是通过热解过程制成的,以生产高产量的碳纤维。

从粘胶原丝到碳纤维的总产率在10%到30%之间,低于PAN碳纤维产率的40%到50%。此外,拉伸石墨化的额外成本增加了纤维的总体成本,因此其成本较高。

图3显示了以2019年作为基线到2025年全球粘胶基碳纤维市场规模,2020年全球PAN基碳纤维产量约932吨、市场规模0.38亿美元,而到2025年预计将达到1357万吨、0.51亿美元,2020-2025年两者年复合增长率分别为6.9%、5.2%。

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图3 2019-2025年粘胶基碳纤维市场规模


来源:碳纤维及其复合材料技术

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